hidrologija slivova rijeka morače, - · pdf fileuvod • “kriza vode” •...
TRANSCRIPT
Hidrologija slivova rijeka Morače, Zete i Pive u kontekstu nove
razvojne paradigme
prof. dr Goran Sekulić, dipl.ing.građ., prof.dr Mićko Radulović, dipl.ing.geol. 13.12.2016.Podgorica
Uvod • “Kriza vode” • Neravnomjernost vodnih potencijala u vremenu i prostoru • Bruto potencijal na devet većih rijeka procijenjen na 9850 GWh/god
• Iskorišćeno samo 17 % !!!
•Aktuelni prognozni klimatski modeli govore o sve učestalijim ekstremnim klimatskim događajima: duži i topliji sušni periodi i intenzivniji i duži periodi sa (ekstremnim) padavinma (Hardy 2003).
Ocjena vodnosti Crne Gore • Crna Gora se po vodnom resursu – svjetski vrh
Rijeka Profil F (km²) Pbrut(mm) Pnet(mm) E (Mm) Ko Qsr(m³/s) q(L/s.km²)
Ibar Rožaje Bać
145 405
1073 982
534 436
539 546
0,50 0,44
2,46 5,62
17,0 13,9
Lim Plav Andrijevica
Berane Zaton
B. Polje
364 681
1283 1794 2183
1986 1798 1569 1400 1348
1670 1378 1134 967 939
316 420 435 433 409
0,84 0,77 0,72 0,69 0,70
19,3 29,9 46,2 55,1 65,4
53,0 43,8 36,0 30,7 29,9
Ćehotina Pljevlja Gradac
393 810
933 930
539 521
394 409
0,58 0,56
6,73 13,4
17,1 16,5
Tara Crna Polj. Trebaljevo
Bistrica Đurđ.Tara Šćep.Polje
247 506 780
1381 2006
2150 2061 1973 1798 1703
1543 1556 1381 1339 1247
607 505 592 459 456
0,72 0,76 0,70 0,74 0,73
12,1 25
34,2 58,7 79,4
49,0 49,4 43,8 42,5 39,6
Piva DuškiMost Šćep.Polje
379 1784
1924 1719
1255 1323
669 396
0,65 0,77
15,1 74,9
39,8 42,0
Morača Pernica Zlatica
441 985
2413 2381
2157 1875
256 506
0,89 0,79
30,2 58,6
68,5 59,5
Zeta Dukl.Most Danilovgr.
327 1216
2220 2287
1782 2034
438 253
0,80 0,89
18,5 78,5
56,6 64,6
Morača Podgorica 2628 2336 1922 414 0,82 161,9 60,9
Cijevna Trgaj 383 2500 2040 460 0,82 24,8 64,8
• Mali broj akumulacija • Zapremina akumulacija čini 7% u odnosu na ukupnu zapreminu površinskih voda
U karstnim terenima Crne Gore izgrađenom od krečnjaka i dolomita vodi se neprestana borba između procesa karstifikacije i rječne erozije. Rijeke sliva Crnog mora, koje dolaze iz flišnih terena usjekle su duboke kanjone u karbonatne stijene. Proces rječne erozije napreduje brže od procesa karstifikacije tako da duž njihovih kanjona egzistiraju jaka karstna vrela, koja im obezbjeđuju stalnost i kontinuitet toka i u sušnom periodu godine. To nije slučaj sa rijekama Jadranskog sliva, gdje dominantno rasprostranjenje u građi terena imaju karbonatne stijene, podložne procesu karstifikacije. Brojne rijeke Jadranskog sliva već su dezintegrisane i spuštene u podzemlje (Bokeljska rijeka, Cetinjska rijeka, Karučka i Sinjačka rijeka), dok neke od njih presušuju u ljetnjem periodu godine (Gornja Zeta, Morača, Cijevna).
Hidogeološka karta slivova Morače i Zete
6
Poplave i odvodnjavanje karstnih polja Ekstremne poplave registrovane su krajem 2010. godine u Zetskoj ravnici i duž
vodotoka Bojane, kada je i registrovan maksimalni nivo Skadarskog jezera koji je dostigao kotu 10,44 m.n.m.
Slična je situacija bila i u Nikšićkom polju, gdje takodje nije uspostavljen
odgovarajući režim eksploatacije akumulacija, a kapacitet ponora nije bio dovoljan da primi ukupan doticaj.
Problem poplava u Cetinjskom polju, dolini Lima, Ćehotine, ....
Srednji tok Regulacija korita Zadržavanje vode
Gornji tok Zaštita od erzije Kontrola nanosa
Donji tok Zadržavanje vode
Preusmjeravanje vode
Kontinent Akumulacije broj V km3 P km2 Sa V
>1km3 Sa V
>0.1km3 Sa V
<0.1km3
broj V m3
broj V m3
P m2
broj V m3
Evropa 134 516 45520 75 488 126 515 45480 8 0.40
Severna Amerika
234 1407 86280 183 1374 231 1406 86260 3 0.14
Afrika 57 910 40970 43 903 56 910 40960 1 0.04
Azija 245 1683 68550 170 1645 231 1681 67870 14 0.50
Južna Amerika
111 902 52160 82 885 106 902 52150 5 0.25
Australija 30 72.6 3708 21 67.7 29 72.5 5.0 1 0.10
Ukupno 811 5491 297200 574 5363 779 5489 292700 32 1.43
Zapremina i površina akumulacija po kontinentima (SHI Database)
9
Crna Gora spada među vodom bogate zemlje u odnosu na svoju površinu. Crna Gora raspolaže sa 95,3% voda koje se formiraju na sopstvenoj teritoriji. Voda predstavlja najznačajniji prirodni resurs kojim Crna Gora raspolaže. Voda je potencijalno najvažniji faktor budućeg ekonomskog razvoja
ČINJENICE !
HIDROENERGETSKI POTENCIJAL CRNE GORE
• BRUTO POTENCIJAL : 9.900 GWh/god..
• ISKORIŠĆENI POTENCIJAL : 1.700 GWh/god. (17%)
• PREOSTALI TEHNIČKI MOGUĆI ISKORISTIVI POTENCIJAL U VELIKIM HIDROELEKTRANAMA : - prirodni tok 4.600 GWh/god. - prevodjenje voda 5.300 GWh/god.
Korišćenjem vodnog potencijala u Crnoj Gori se stvaraju uslovi da se ulaže u razvoj države i zaštitu životne sredine.
Zastoji u realizaciji HE postrojenja su nastali kao rezultat pogrešne ekološke ocjene planiranih objekata i odsustva dogovora o strategiji korišćenja vodnog potencijala
Površinske akumulacije prioritetno treba da se grade na slivovima sa HE potencijalom, uz obavezu izrade studija izvodljivosti i eko-uticaja, zaštite kulturnih i verskih objekata (npr. Manastir Morača), zaštite potencijalnih klizišta, zaštite izvorišta podzemnih voda . Sve ovo treba da je podložno reviziji.
MORAČA
Nastaje spajanjem Javorskog i Rzačkog potoka na oko 1000 mnm. Prostor Gornje Morače
Dužina toka oko 100 km
Površina sliva do HS Podgorica je 2628 km2
Pritoke uglavnom kratkog toka i velikog pada
Najveći dio sliva izgrađen je od sedimenata koji pripadaju durmitorskom flišu. Najviši djelovi dolinskih strana su slabo slojeviti bankoviti krečnjaci sa ulošcima rožnaca. Rezultat je pojava velikog broja izvora
Osnovne informacije o padavinama u mjernim stanicama
Izolinije padavina u slivu rijeke Morače
Godišnja distribucija padavina na mjernim mjestima
Period velikih voda u riječnom slivu je od novembra do maja, Tranzicioni period oticanja sa dodatnim količinama uslijed padavina kao i oticanje koje nastaje miješanjem padavina i otapajućeg snijega u februaru, Period od juna do oktobra predstavlja malovodni period u riječnom slivu.
U slivu rijeke Morače postoji pet hidroloških stanica, Pernica, Šujaci, Zlatica, Podgorica i Međurečje (Mrtvica)
Zavisnost prosječnog modula oticaja i slivne površine duž sliva rijeke Morače
Srednji godišnji proticaj na tri posmatrane stanice
Trendovi proticaja rijeke Morače , stanica Podgorica
y = -0,3309x + 813,6 R² = 0,0274
0
50
100
150
200
250
300
1948 1958 1968 1978 1988 1998 2008
Q (m
3 /s)
Vrijeme T (god)
HS Podgorica - Morača
Srednji godišnji proticaji Qsr=157.8 m3/s, period 1948-2015 gLinija trenda srednjih godišnjih proticaja
Q = -0.0096*T + 34.705 R² = 0.0016
02468
101214161820222426283032
1948 1958 1968 1978 1988 1998 2008
Q (m
3 /s)
Vrijeme T (god)
HS Podgorica - Morača
Minimalni godišnji proticaji Qsr.min=15.72 m3/s, period 1948-2015 gLinija trenda minimalnih godišnjih proticaja
Q= 3.1985*T - 5081.8 R² = 0.0302 0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
1948 1958 1968 1978 1988 1998 2008
Q (m
3 /s)
Vrijeme T (god)
HS Podgorica - Morača
Maksimalni godišnji proticaji
Qsr.max=1256 m3/s, period 1948-2015 g
PIVA
Izvorišni dio Pive čini rijeka Tušina koja teče u pravcu Dinarida. Sjeverozapadno od sela Boan Tušina ulazi u krečnjačku klisuru duboku oko 300 m i spaja se sa Bukovicom koja dotiče sa sjevera.
Dalje do Šavnika glavni tok se zove Bukovica. Ispod Šavnika ona se spaja sa Bijelom koja dolazi sa jugoistoka. Najveća pritoka Pive je Sinjac, koji je izvirao iz najvećeg karstnog vrela Crne Gore –Pivskog oka- prosječnog kapaciteta preko 20 m3/s. Ovo vrelo sada je potopljeno akumulacijom »Piva«. Na mjestu uliva Piva skreće i dalje teče prema sjeveru. Sa lijeve strane Piva prima pritoke Vrbnicu i Mratinjsku rijeku, a nizvodno od ušća Mratinjske rijeke, u kanjonskoj dolini, podignuta je brana kojom je formirana akumulacija »Piva« korisne zapremine oko 800 mil. Metara kubnih vode.
1. Linije izohijeta sliva gornje Drine
1. Linije specifičnog oticaja sliva gornje Drine
Sliv Pive, što se tiče raspodjele oticanja kao i njegove kontrole, sa najviše je izraženih problema, loš raspored hidroloških stanica i njihova neravnomjernost. Stanica Duži, koja kontroliše svega 379 km2 ili 21% sliva, izlazni profil u Šćepan polju sa 1784 km2.
1. Prisustvo brojnih vrela u slivu
2. neravnomjermi specifičnim oticaji
3. neravnomjerni koeficijentima oticaja duž toka.
Najveću vodnost tokom aprila i maja izražena za vodotoke crnomorskog sliva, sa izraženim maksimumima u novembru i decembru.
Vjerovatnoća pojave maksimalnih proticaja (m3/s) u odabranim stanicama
Kvantitativne karakteristike režima voda
Apsolutno maksimalni proticaji (m3/s) za karakteristične povratne periode T (god.)
Veliki nedostatak za rijeku Pivu je taj što ne postoje novi podaci o vodostajima, odnosno proticajima duž njenog toka. HS Duži nije u funkciji od 2004. godine, kao ni HS Lonci. Trenutno aktivne stanice u slivu Timar i Gornja Bijela
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
Jan-
73
Jan-
74
Jan-
75
Jan-
76
Dec
-76
Dec
-77
Dec
-78
Dec
-79
Prije HE Piva Nakon HE Piva
Mea
n da
ily fl
ow
(m3/
s)
Rijeka Piva, koja uglavnom protiče preko karstnih terena, ima veliku “energiju reljefa” usljed velike razlike najviše (izvorišta) i najniže tačke (uliv u akumulaciju) a sve na relativno kratkom toku (45km). Zbog velikih gradijenata i brzine toka neminovno je bilo punjenja akumulacije u ekstremno kratkom vremenu
ZETA Rijeka Zeta nastaje u Gornjem polju od rijeke Sušice i Rastovca. Sušica, kao veći vodotok, nastaje od Vidrovanske rijeke i Boljašnice. Zeta generalno teče prema jugu do sela Zavrh, gdje gubi dio voda na postojeće estavele, a voda se pojavljuje u akumulaciji Krupac. Odavde Zeta skreće na istok, prema Glibavcu, praveći veće i manje meandre. Dalje teče, generalno prema jugoistoku (od Vukovog mosta betonskim kanalom) sve do Budoša, gdje skreće prema jugoistoku i istoku do kompenzacionog bazena, odakle se tunelom i cjevovodima voda dovodi do HE »Perućica«.
Tokom sušnog perioda, svi vodotoci u Nikšićkom polju presuše sem Zete i Grabovika. Međutim, tokom ekstremno sušnih godina i Zeta presuši, jer mali proticaj hrani izdan u koritu rijeke.
Hidrogeološke karakteristike Nikšićkog polja • Brojna vrela, estavele, jame, ponori • Lako dođe do plavljenja, lako i do pražnjenja • Gubi se 85% voda, samo 15% je akumulisano
Hidrološke karakteristike • U jesenjem i proljećnjem periodu vodostaji najveći, ljeti često presušenje
God. Jan Feb Mar Apr Maj Jun Jul Avg Sep Okt Nov Dec Qsr
2000 17,75 8,59 17,89 46,22 10,83 2,29 1,41 0,77 1,30 32,74 49,74 36,43 18,83
2001 65,77 34,82 50,24 39,80 14,50 3,31 1,45 0,82 7,09 1,54 36,53 10,94 22,23
2002 6,82 20,46 16,01 27,47 8,09 4,00 1,10 6,86 16,33 46,92 23,30 32,04 17,45
2003 51,64 12,45 7,20 26,23 12,10 2,41 0,81 0,11 0,00 25,84 57,49 32,38 19,06
2004 37,08 29,44 53,32 59,99 43,90 18,46 2,72 1,43 0,92 16,92 30,88 73,72 30,73
2005 11,37 12,49 41,42 65,64 35,60 10,10 5,45 2,69 6,91 12,51 21,87 67,10 24,43
2006 33,81 23,19 48,97 55,04 29,45 11,77 2,95 1,94 3,29 1,15 5,64 31,24 20,70
2007 29,57 44,06 35,10 27,53 9,02 5,21 1,56 0,23 3,67 19,31 38,47 26,55 20,02
2008 23,37 12,17 47,97 37,79 15,17 5,06 0,83 0,29 0,26 12,91 54,35 115,6 27,15
2009 75,16 39,44 28,07 27,03 8,51 5,68 3,02 0,45 0,21 23,21 62,70 72,04 28,79
Sr.mjes 35,23 23,71 34,62 41,27 18,72 6,83 2,13 1,56 4,00 19,31 38,10 49,81 22,94
Sr.dnev 22,75 12,66 16,48 14,84 12,83 5,14 1,44 2,04 5,07 13,90 18,17 31,44 4,61
Padavine • Prosječne padavine 1929,1 mm vodenog stuba • Najsušnija 1983. god (1270,2 mm), najkišovitija 2010. god. (3198,0 mm) • Najkišovitiji oktobar, novembar, mart i april • Najsušniji jun, jul i avgust
HIDROLOGIJA
Površina sliva 850 km²
Prosječne godišnje padavine 2072 mm/m²
Srednji godišnji proticaj 49,74 m³/s
AKUMULACIJE Krupac 42 x 106 m³
Slano 111,2 x 106 m³
Vrtac 71,9 x 106 m³
y = 0,0024x + 14,053 R² = 5E-05
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1955 1965 1975 1985 1995 2005 2015
Q (m
3 /s)
Vrijeme T (god)
HS Duklov Most - Zeta
Srednji godišnji proticaji Qsr=18.8 m3/s, period 1955-2015 gLinija trenda srednjih godišnjih proticaja
Q = -0.0032*T + 6.5264 R² = 0.0732
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
1955 1965 1975 1985 1995 2005 2015
Q (m
3 /s)
Vrijeme T (god)
HS Duklov Most - Zeta
Minimalni godišnji proticaji
Qsr.min=0.267 m3/s, period 1955-2015 g
Q = 0.8196*T- 1444 R² = 0.1026
020406080
100120140160180200220240260280300
1955 1965 1975 1985 1995 2005 2015
Q (m
3 /s)
Vrijeme T (god)
HS Duklov Most - Zeta
Maksimalni godišnji proticaji
Qsr.max=183.0 m3/s, period 1955-2015g
Trendovi proticaja rijeke Zete , stanica Duklov Most
Zbog velike neravnomjernosti voda po prostoru i vremenu - zahtijevana visoka obezbjeđenost svih vidova potrošnje, zatim, adekvatna zaštita kvaliteta voda i zaštita od poplava - ne mogu se ostvariti bez razvoja integralnih sistema, koji moraju da imaju akumulacije za sezonsko / godišnje regulisanje protoka
Jedna od najozbiljnijih posledica globalnih klimatskih promena, koja se već očituje, jeste dalje pogoršavanje vodnih režima, u smislu povećavanja ekstremnih hidroloških fenomena, prije svega - pogoršavanja odnosa između malih i velikih voda.
Razvojno i ekonomski postalo je neodrživo sadašnje zaostajanje Crne Gore u iskorišćenju vodnih potencijal
Nepovoljna vremenska neravnomjernost protoka - jedna od najvećih u svijetu. Svi vodotoci imaju bujične vodne režima, sa odnosom između karakterističnih malih i velikih voda koji prelaze 1:1000, pa čak i 1:2000. Zbog tog fenomena, kao i zbog izražene duboke karstifikacije slivova, javlja se ‘resursni paradoks“
ZAKLJUČCI I PREPORUKE